(57)【要約】【課題】端部チャンネル付近における吐出特性の不均一化を抑制し、均一な吐出特性を有するインクジェットヘッドを提供する。【解決手段】最も外側からｎ番目までのチャンネルの個別インク室３の容積を、その他の個別インク室３の平均容積より小さくすることにより、最も外側からｎ番目までのチャンネルから吐出される液滴の飛翔速度および吐出体積は、その他のチャンネルから吐出される液滴の平均飛翔速度や平均吐出体積に近づき、吐出特性を均一化することができる。【選択図】図１Ｃ
2010105334.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
Ｘ方向に延在してＸ方向に交差するＹ方向に互いに間隔をおいて配列された複数の個別インク室と、
上記各個別インク室に対応して配置され上記各個別インク室に連通する複数のノズル孔と
を備え、
Ｙ方向の両側で最も外側に位置する上記個別インク室のうちの少なくともＹ方向の一方側の上記個別インク室の容積は、この少なくともＹ方向の一方側の個別インク室を除いた他の上記個別インク室の容積の平均よりも小さいことを特徴とするインクジェットヘッド。
【請求項２】
請求項１に記載のインクジェットヘッドにおいて、
Ｙ方向の両側の個別インク室の容積は、このＹ方向の両側の個別インク室を除いた他の上記個別インク室の容積の平均よりも小さいことを特徴とするインクジェットヘッド。
【請求項３】
請求項１または２に記載のインクジェットヘッドにおいて、
Ｙ方向にｎ個（ｎは自然数）ずつ離れた位置にある上記個別インク室の全てが、同時に、液滴を吐出する状態で、
上記少なくともＹ方向の一方側の個別インク室に関して、最も外側の上記個別インク室から数えてｎ番目までの位置にある上記各個別インク室の容積は、上記最も外側の個別インク室から数えて（ｎ＋１）番目以降に位置する上記個別インク室の容積の平均よりも小さいことを特徴とするインクジェットヘッド。
【請求項４】
請求項３に記載のインクジェットヘッドにおいて、
上記Ｙ方向の一方側の最も外側の個別インク室から数えてｎ番目までの位置にある上記各個別インク室の容積、および、上記Ｙ方向の他方側の最も外側の個別インク室から数えてｎ番目までの位置にある上記各個別インク室の容積は、上記Ｙ方向の一方側の最も外側の個別インク室から数えて（ｎ＋１）番目以降で、かつ、上記Ｙ方向の他方側の最も外側の個別インク室から数えて（ｎ＋１）番目以降に位置する上記個別インク室の容積の平均よりも小さいことを特徴とするインクジェットヘッド。
【請求項５】
請求項３または４に記載のインクジェットヘッドにおいて、
上記最も外側の個別インク室から数えてｎ番目に位置する個別インク室から上記最も外側の個別インク室に向かって、上記個別インク室の容積が連続して減少することを特徴とするインクジェットヘッド。
【請求項６】
請求項１から５の何れか一つに記載のインクジェットヘッドにおいて、
上記容積の小さい個別インク室は、他の上記個別インク室と比べて、上記個別インク室におけるＸ方向の長さが短いことを特徴とするインクジェットヘッド。
【請求項７】
請求項１から６の何れか一つに記載のインクジェットヘッドにおいて、
上記容積の小さい個別インク室は、他の上記個別インク室と比べて、上記個別インク室におけるＸ方向に直交する平面と交わる面積が小さいことを特徴とするインクジェットヘッド。
【請求項８】
請求項１から７の何れか一つに記載のインクジェットヘッドにおいて、
上記容積の小さい個別インク室は、他の上記個別インク室と比べて、上記個別インク室におけるＸ方向およびＹ方向に直交するＺ方向の深さが浅いことを特徴とするインクジェットヘッド。
【請求項９】
請求項１から８の何れか一つに記載のインクジェットヘッドにおいて、
上記容積の小さい個別インク室に連通する上記ノズル孔の開口面積は、他の上記個別インク室に連通する上記ノズル孔の開口面積の平均よりも大きいことを特徴とするインクジェットヘッド。
【請求項１０】
請求項１から９の何れか一つに記載のインクジェットヘッドにおいて、
上記複数の個別インク室は、Ｙ方向に互いに等間隔に配列されていることを特徴とするインクジェットヘッド。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、ノズルから液滴を吐出するインクジェットヘッドに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、プリンタにおいては、インパクト印字装置に代わって、カラー化、多階調化に対応しやすいインクジェット方式などのノンインパクト印字装置が急速に普及している。これに用いるインク噴射装置としてのインクジェットヘッドとしては、特に、印字に必要な液滴のみを噴射するというドロップ・オン・デマンド型が、噴射効率の良さ、低コスト化の容易さなどから注目されている。ドロップ・オン・デマンド型としては、カイザー（Kyser）方式やサーマルジェット方式が主流となっている。
【０００３】
しかし、カイザー方式は、小型化が困難で高密度化に不向きであるという欠点を有していた。また、サーマルジェット方式は、高密度化には適しているものの、ヒータでインクを加熱してインク内にバブル（泡）を生じさせて、そのバブルのエネルギーを利用して噴射させる方式であるため、インクの耐熱性が要求され、また、ヒータの長寿命化も困難であり、エネルギー効率が悪いため、消費電力も大きくなるという問題を有していた。
【０００４】
このような各方式の欠点を解決するものとして、圧電材料のシェアモード変形を利用したインクジェット方式が提案されている。この方式は、圧電材料からなるインクチャンネルの壁（以下、「チャンネル壁」という。）の両側面に形成した電極を用いて、圧電材料の分極方向と直交する方向に電界を生じさせることで、シェアモードでチャンネル壁を変形させ、その際に生じる圧力波変動を利用して液滴を吐出するものであり、ノズルの高密度化、低消費電力化、高駆動周波数化に適している。
【０００５】
近年はこのシェアモード変形を利用したインクジェットヘッドを産業用途に利用することが盛んに行われるようになり始めている。例えば、インクとして導電部材を吐出することによって配線を描画したり、Ｒ，Ｇ，Ｂの各色のインクを吐出することによってカラーフィルタを作製したり、熱硬化性または紫外線（ＵＶ）硬化性のインクを吐出することによって、マイクロレンズやスペーサなどのような３次元構造物を作製したり、といった応用が進められている。
【０００６】
上述したような多岐にわたる用途への展開に応じて、インクジェットによる描画には、より高精細で高品質な画質が求められてきている。このため、インクジェットヘッドには高密度に配置したノズルと、吐出特性の均一性が求められている。
【０００７】
ここでインクジェットヘッドの構造について説明する。インクジェットヘッドは、複数の個別インク室と、前記複数の個別インク室に対応する複数のノズルと、前記複数の個別インク室に連通する共通インク室とから構成されている。各個別インク室が開口する一方の端部は共通インク室に連通しており、他方の端部はノズルと連通している。共通インク室から各個別インク室へインクが供給され、ノズルから液滴を吐出する。共通インク室は、マニホールドと、マニホールドに接続されたインク配管を介して外部に設置されたインクタンクと接続されている。
【０００８】
液滴吐出機構は、例えばシェアモードのインクジェットヘッドの場合には、個別インク室を隔てている隔壁の壁面に形成された金属電極に電圧を印加することにより隔壁が変形し、この変形による個別インク室の容積の変化に伴って発生した圧力波の変動を利用してノズルから液滴を吐出させる。以下、個別インク室と、個別インク室に対応したノズルの２つをあわせた部分をチャンネルと表記する。
【０００９】
このとき、吐出したチャンネル内で発生させた圧力波は、液滴吐出後に自然と減衰していくが、数十〜数百μｓｅｃ程度は残留している。この残留した圧力波を以降は残留圧力波と呼ぶこととする。残留圧力波は、共通インク室を介して隣接もしくは近接するチャンネルへも伝播する。このように残留圧力波の影響がある時期に、隣接もしくは近接するチャンネルを吐出させる場合、吐出させるために新たに発生させた圧力波と残留圧力波とが合成、もしくは打ち消しあって、本来の圧力波とは変化して吐出を阻害して飛翔速度や吐出体積が変化してしまう。
【００１０】
残留圧力波が自然と減衰して弱まるまで次の吐出を待つことによってこのような圧力波の変化は回避できるが高周波数の描画ができなくなるため描画時間が長くなりタクトタイムが増大することとなり好ましくない。
【００１１】
また、上述したように高密度にノズルを配置した場合、隣接したチャンネル間の距離が近くなる。隣接したチャンネル間の距離が近くなるほど、隣接チャンネルを吐出した際の残留圧力波の影響を受けやすくなる。また残留圧力波の影響を受けるチャンネルの範囲が広がる。
【００１２】
残留圧力波として大きく影響を及ぼすものは次の２つが挙げられる。一つ目は同時に吐出している、近接したチャンネルによる残留圧力波であり、同相残留圧力波と呼ぶこととする。２つ目は同時には吐出していないがタイミングをずらして吐出する、近接したチャンネルによる残留圧力波であり、異相残留圧力波と呼ぶこととする。あるチャンネルを吐出する場合には、少なくとも最も近くの同相残留圧力波と異相残留圧力波の影響を受けることとなる。
【００１３】
また、高密度にノズルを配置した場合隣接する個別インク室間を隔てている隔壁の厚みも小さくなる。個別インク室間の隔壁の厚みが小さくなると、各隔壁の剛性が低下するため、隔壁を介して残留圧力波の影響を受けやすくなる。
【００１４】
しかしながら、高密度に配列した複数のチャンネルの両端および両端に近接するチャンネル以外の大半のチャンネルは、両側に並んだ無数のチャンネルから残留圧力波による影響を受けるため、残留圧力波による影響に差はない。
【００１５】
一方、高密度に配列した複数のチャンネルの両端付近に位置するチャンネルは、外側のチャンネルが他方と比べて極端に少ないため、外側からの残留圧力波によるは少ない。最も外側のチャンネルに関しては、片側には全くチャンネルがないため、片側からしか残留圧力波による影響を受けない。さらにこの最も外側のチャンネルの、最も外側の壁面の厚みは、各チャンネル間の隔壁の厚みよりもはるかに厚いため剛性が異なる。
【００１６】
このように中央付近のチャンネルと両端付近のチャンネルとでは、残留圧力波による影響が大きく異なるため、中央部付近のチャンネルと端部付近のチャンネルとでは吐出特性（飛翔速度・吐出体積）の不均一化が発生する。
【００１７】
具体的には、最も外側のチャンネルおよび外側に近接するチャンネルでは片側からの残留圧力波による影響が非常に小さいため、中央付近のチャンネルと比較して駆動効率が良くなり、同じ駆動電圧を印加した場合には飛翔速度および吐出体積は大きくなる。
【００１８】
インクジェットヘッドを搭載した装置で描画を行う場合、タクトタイムを短縮するためにはインクジェットヘッドもしくは描画対象を走査しながら吐出する必要があるため、飛翔速度のばらつきは着弾位置のばらつきとなって描画品質を低下させる。同様に、吐出体積がばらついた場合にも、インクジェットヘッドから吐出された１滴の液滴によって描画される領域が異なるため描画品質を低下させることとなる。
【００１９】
このような両端部のチャンネルの吐出特性の不均一性を抑制する従来技術としては、擬似個別インク室を形成する方法（特開２００５−７４８６０号公報：特許文献１参照）がある。
【００２０】
また、チャンネル間の吐出特性を均一化する従来技術としては、チャンネル毎に印加する駆動電圧を変更する方法（特開２００４−９０６２１号公報：特許文献２参照）がある。
【特許文献１】特開２００５−７４８６０号公報
【特許文献２】特開２００４−９０６２１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００２１】
上述したように、インクジェットによる描画には、高密度に配置したノズル孔と、均一な吐出特性が求められる。
【００２２】
しかしながら、ノズル孔を高密度で配置すると、中央部付近のチャンネルと両端部付近のチャンネルとでは、近接するチャンネルの残留圧力波による影響が異なるため、吐出特性が均一でなくなり、両端近傍のチャンネルから吐出される液滴の飛翔速度や吐出体積が大きくなる。
【００２３】
例えば、上述の特許文献１の構成は、実際には吐出することができないダミーの個別インク室を形成するための領域が必要となるため、インクジェットヘッドによって描画できる範囲と比較してインクジェットヘッド自体は大型化する。このような場合には、例えば大型の紙などの全面に描画するために、複数のインクジェットヘッドを高密度に配置することが困難になる。
【００２４】
また、擬似個別インク室がノズル孔を有していない場合には、擬似個別インク室が開口する一端は、行き止まりとなるため、インクや入り込んだ気泡が滞留してしまう。例えば、ビーズを含有するインクを使用した場合などには、ビーズの沈降を引き起こす虞がある。また、この擬似個別インク室に気泡が入り込んだ場合には、気泡の排出が困難である。擬似個別インク室内に残留した気泡は、インクを吐出するための圧力波伝播の妨げとなったり、流動して個別インク室内に入り込んだりして、吐出特性の低下や不吐出を発生させる虞がある。
【００２５】
さらに、特許文献２の構成は、チャンネル毎に電圧を変更するための手段が必要であり、大幅なコスト上昇が発生する。
【００２６】
そこで、この発明の課題は、端部チャンネル付近における吐出特性の不均一化を抑制し、均一な吐出特性を有するインクジェットヘッドを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００２７】
上記課題を解決するため、この発明のインクジェットヘッドは、
Ｘ方向に延在してＸ方向に交差するＹ方向に互いに間隔をおいて配列された複数の個別インク室と、
上記各個別インク室に対応して配置され上記各個別インク室に連通する複数のノズル孔と
を備え、
Ｙ方向の両側で最も外側に位置する上記個別インク室のうちの少なくともＹ方向の一方側の上記個別インク室の容積は、この少なくともＹ方向の一方側の個別インク室を除いた他の上記個別インク室の容積の平均よりも小さいことを特徴としている。
【００２８】
この発明のインクジェットヘッドによれば、Ｙ方向の両側で最も外側に位置する上記個別インク室のうちの少なくともＹ方向の一方側の上記個別インク室の容積は、この少なくともＹ方向の一方側の個別インク室を除いた他の上記個別インク室の容積の平均よりも小さいので、全チャンネル（全個別インク室）に対して同じ駆動電圧を印加した際に、少なくともＹ方向の一方側の最も外側に位置する個別インク室の容積変化を、それ以外の個別インク室の平均容積変化よりも小さくすることができる。
【００２９】
このため、少なくともＹ方向の一方側の最も外側に位置するチャンネルから吐出される液滴の飛翔速度および吐出体積は、その他のチャンネルから吐出された液滴の平均飛翔速度や平均吐出体積に近づき、吐出特性を均一化することができる。
【００３０】
これに対して、全個別インク室の容積を同じにした場合、最も外側に位置するチャンネルは、端部側からの残留圧力波の影響がないため、全チャンネルに対して同じ駆動電圧を印加した場合には、最も外側に位置する個別インク室から吐出される液滴の飛翔速度や吐出体積が全チャンネルの平均の飛翔速度や吐出体積に対して大きくなる。このため、吐出特性が不均一になる。
【００３１】
また、一実施形態のインクジェットヘッドでは、Ｙ方向の両側の個別インク室の容積は、このＹ方向の両側の個別インク室を除いた他の上記個別インク室の容積の平均よりも小さい。
【００３２】
この実施形態のインクジェットヘッドによれば、Ｙ方向の両側の個別インク室の容積は、このＹ方向の両側の個別インク室を除いた他の上記個別インク室の容積の平均よりも小さいので、Ｙ方向の両側の個別インク室の吐出特性の不均一化を抑制し、吐出特性を一層均一にできる。
【００３３】
また、一実施形態のインクジェットヘッドでは、
Ｙ方向にｎ個（ｎは自然数）ずつ離れた位置にある上記個別インク室の全てが、同時に、液滴を吐出する状態で、
上記少なくともＹ方向の一方側の個別インク室に関して、最も外側の上記個別インク室から数えてｎ番目までの位置にある上記各個別インク室の容積は、上記最も外側の個別インク室から数えて（ｎ＋１）番目以降に位置する上記個別インク室の容積の平均よりも小さい。
【００３４】
この実施形態のインクジェットヘッドによれば、Ｙ方向にｎ個ずつ離れた位置にある上記個別インク室の全てが、同時に、液滴を吐出する状態で、上記少なくともＹ方向の一方側の個別インク室に関して、最も外側の上記個別インク室から数えてｎ番目までの位置にある上記各個別インク室の容積は、上記最も外側の個別インク室から数えて（ｎ＋１）番目以降に位置する上記個別インク室の容積の平均よりも小さいので、同時に吐出することができるチャンネルがｎ個離れているとき、最も外側からｎ番目までのチャンネルは、端部方向に同時に吐出できるチャンネルがないため、端部方向からは同相残留圧力波の影響を受けない。
【００３５】
そして、最も外側からｎ番目までの、残留圧力波による影響が少ないチャンネルの個別インク室の容積を、その他の個別インク室の平均容積より小さくすることにより、最も外側からｎ番目までのチャンネルから吐出される液滴の飛翔速度および吐出体積は、全チャンネルから吐出された液滴の平均飛翔速度や平均吐出体積に近づき、吐出特性を均一化することができる。
【００３６】
また、一実施形態のインクジェットヘッドでは、上記Ｙ方向の一方側の最も外側の個別インク室から数えてｎ番目までの位置にある上記各個別インク室の容積、および、上記Ｙ方向の他方側の最も外側の個別インク室から数えてｎ番目までの位置にある上記各個別インク室の容積は、上記Ｙ方向の一方側の最も外側の個別インク室から数えて（ｎ＋１）番目以降で、かつ、上記Ｙ方向の他方側の最も外側の個別インク室から数えて（ｎ＋１）番目以降に位置する上記個別インク室の容積の平均よりも小さい。
【００３７】
この実施形態のインクジェットヘッドによれば、上記Ｙ方向の一方側の最も外側の個別インク室から数えてｎ番目までの位置にある上記各個別インク室の容積、および、上記Ｙ方向の他方側の最も外側の個別インク室から数えてｎ番目までの位置にある上記各個別インク室の容積は、上記Ｙ方向の一方側の最も外側の個別インク室から数えて（ｎ＋１）番目以降で、かつ、上記Ｙ方向の他方側の最も外側の個別インク室から数えて（ｎ＋１）番目以降に位置する上記個別インク室の容積の平均よりも小さいので、Ｙ方向の両側のｎ番目までの位置にある個別インク室の吐出特性の不均一化を抑制し、吐出特性を一層均一にできる。
【００３８】
また、一実施形態のインクジェットヘッドでは、上記最も外側の個別インク室から数えてｎ番目に位置する個別インク室から上記最も外側の個別インク室に向かって、上記個別インク室の容積が連続して減少する。
【００３９】
この実施形態のインクジェットヘッドによれば、上記最も外側の個別インク室から数えてｎ番目に位置する個別インク室から上記最も外側の個別インク室に向かって、上記個別インク室の容積が連続して減少するので、連続して変化する残留圧力波の影響に応じて、個別インク室の容積を連続して変化させることにより吐出特性を均一化することができる。
【００４０】
例えば、最も外側のチャンネルでは、端部方向からは同相残留圧力波も異相残留圧力波も受けない。一方、最も外側のチャンネルからｎ番目のチャンネルでは、端部方向からは異相残留圧力波の影響は受けるが同相残留圧力波の影響は受けない。このため、残留圧力波による影響は、最も外側のチャンネルが最も小さく、外側のチャンネルから数えてｎ番目のチャンネルに向かって連続して増加していく。このように、連続して変化する残留圧力波に応じて、個別インク室の容積も連続して変化させることにより、吐出特性を均一化することができる。
【００４１】
また、一実施形態のインクジェットヘッドでは、上記容積の小さい個別インク室は、他の上記個別インク室と比べて、上記個別インク室におけるＸ方向の長さが短い。
【００４２】
この実施形態のインクジェットヘッドによれば、上記容積の小さい個別インク室は、他の上記個別インク室と比べて、上記個別インク室におけるＸ方向の長さが短いので、ノズルプレートを接着する面に開口している個別インク室の開口部面積を、全て同じとしたまま、個別インク室の容積を小さくすることができる。このため、ノズルプレート接着の精度を上げる必要がなく歩留まりの低下を抑制できる。
【００４３】
これに対して、ノズルプレートを接着する面に開口する個別インク室の開口部面積が小さくなると、その小さくなった個別インク室の開口部に対応するノズル孔を、位置合わせして接着する必要があるため、ノズルプレートを接着するときに高い接着精度が必要となる。
【００４４】
また、一実施形態のインクジェットヘッドでは、上記容積の小さい個別インク室は、他の上記個別インク室と比べて、上記個別インク室におけるＸ方向に直交する平面と交わる面積が小さい。
【００４５】
この実施形態のインクジェットヘッドによれば、上記容積の小さい個別インク室は、他の上記個別インク室と比べて、上記個別インク室におけるＸ方向に直交する平面と交わる面積が小さいので、個別インク室の断面積を変えることによって、個別インク室の容積を変化させている。この場合、吐出する液滴の飛翔速度と吐出体積のそれぞれに与える影響がほぼ等しくなるため、飛翔速度と吐出体積の両方をより均一化することができる。また、このような加工は、加工に使用するダイシングブレードの厚みや切り込み量を変えることで比較的簡単に加工することができる。
【００４６】
また、一実施形態のインクジェットヘッドでは、上記容積の小さい個別インク室は、他の上記個別インク室と比べて、上記個別インク室におけるＸ方向およびＹ方向に直交するＺ方向の深さが浅い。
【００４７】
この実施形態のインクジェットヘッドによれば、上記容積の小さい個別インク室は、他の上記個別インク室と比べて、上記個別インク室におけるＸ方向およびＹ方向に直交するＺ方向の深さが浅いので、吐出した液滴の飛翔速度と吐出体積に与える影響の差が小さい。このため、吐出した液滴の飛翔速度と吐出体積の両方を均一化することができ、且つ、使用するダイシングブレードの切り込み量を変えるだけで非常に容易に加工することができる。
【００４８】
また、一実施形態のインクジェットヘッドでは、上記容積の小さい個別インク室に連通する上記ノズル孔の開口面積は、他の上記個別インク室に連通する上記ノズル孔の開口面積の平均よりも大きい。
【００４９】
この実施形態のインクジェットヘッドによれば、上記容積の小さい個別インク室に連通する上記ノズル孔の開口面積は、他の上記個別インク室に連通する上記ノズル孔の開口面積の平均よりも大きいので、容積を小さくした個別インク室に、大きい開口面積のノズル孔を対応させることで、飛翔速度の変化率と吐出体積の変化率を任意に調整することができて、飛翔速度と吐出体積の両方をより均一にすることができる。
【００５０】
また、一実施形態のインクジェットヘッドでは、上記複数の個別インク室は、Ｙ方向に互いに等間隔に配列されている。
【００５１】
この実施形態のインクジェットヘッドによれば、上記複数の個別インク室は、Ｙ方向に互いに等間隔に配列されているので、ノズル孔が開口する間隔が等間隔であるため、描画した液滴も等間隔となり、全てのチャンネルが描画に対して有効となる。
【発明の効果】
【００５２】
この発明のインクジェットヘッドによれば、Ｙ方向の両側で最も外側に位置する上記個別インク室のうちの少なくともＹ方向の一方側の上記個別インク室の容積は、この少なくともＹ方向の一方側の個別インク室を除いた他の上記個別インク室の容積の平均よりも小さいので、端部チャンネル付近における吐出特性の不均一化を抑制し、均一な吐出特性を有するインクジェットヘッドを提供する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００５３】
以下、この発明を図示の実施の形態により詳細に説明する。
【００５４】
（第１の実施形態）
図１Ａは、この発明のインクジェットヘッドの第１実施形態である斜視図を示している。図１Ｂは、図１ＡのＡ−Ａ断面図である。図１Ｃは、図１ＡのＢ−Ｂ断面図である。図２は、図１Ａのノズルプレートを外した状態を示す斜視図である。
【００５５】
図１Ａ〜図１Ｃおよび図２に示すように、インクジェットヘッドは、圧電部材１と、この圧電部材１のＺ方向上面に取り付けられたカバー部材２と、圧電部材１およびカバー部材２のＸ方向側面に取り付けられたノズルプレート６とを有する。
【００５６】
圧電部材１の上面には、個別インク溝としての深溝部３ａと、この深溝部３ａに連なる浅溝部５とが、設けられている。複数の深溝部３ａおよび浅溝部５は、それぞれ、Ｘ方向に延在してＹ方向に互いに間隔をおいて配列されている。複数の深溝部３ａおよび浅溝部５は、Ｙ方向に互いに等間隔に配列されている。
【００５７】
深溝部３ａおよび浅溝部５は、Ｚ方向に深さを有する。深溝部３ａおよび浅溝部５は、Ｘ方向に開口している。隣り合う深溝部３ａ，３ａの間には、隔壁３ｂが形成される。
【００５８】
Ｘ方向とＹ方向とは、互いに、直交しているが、交差していればよい。Ｚ方向は、Ｘ方向およびＹ方向に直交する。
【００５９】
カバー部材２は、共通インク溝４ａが設けられた本体部２０と、共通インク溝４ａに取り付けられた調整部材１９とを有する。共通インク溝４ａは、本体部２０のＺ方向下面に設けられ、Ｙ方向に延在して開口している。ノズルプレート６は、各深溝部３ａに対応するノズル孔６ａを有する。
【００６０】
圧電部材１の深溝部３ａとカバー部材２の共通インク溝４ａとが、対向するように配置されて、深溝部３ａにおけるカバー部材２で覆われた部分が、個別インク室３を形成する。共通インク溝４ａにおける圧電部材１で覆われた部分が、共通インク室４を形成する。
【００６１】
複数の個別インク室３は、Ｘ方向に延在してＹ方向に互いに間隔をおいて配列されている。複数の個別インク室３は、Ｙ方向に互いに等間隔に配列されている。複数のノズル孔６ａは、各個別インク室３に対応して配置され各個別インク室３に連通する。そして、インクは、共通インク室４を通過して、個別インク室３をＸ方向に流れて、ノズル孔６ａから吐出される。
【００６２】
Ｙ方向に３個ずつ離れた位置にある個別インク室３の全てが、同時に、液滴を吐出する。つまり、インクジェットヘッドの駆動は、３相駆動である。
【００６３】
Ｙ方向の一方側の最も外側の個別インク室３から数えて３番目までの位置にある各個別インク室３の容積、および、Ｙ方向の他方側の最も外側の個別インク室３から数えて３番目までの位置にある各個別インク室３の容積は、Ｙ方向の一方側の最も外側の個別インク室３から数えて４番目以降で、かつ、Ｙ方向の他方側の最も外側の個別インク室３から数えて４番目以降に位置する個別インク室３の容積の平均よりも小さい。
【００６４】
最外端から３番目までの位置にある個別インク室３は、図１Ｂに示すように、カバー部材２の本体部２０および調整部材１９に覆われた部分である。最外端から４番目以降に位置する個別インク室３は、図１Ｃに示すように、カバー部材２の本体部２０に覆われた部分である。つまり、図１Ｂに示す容積の小さい個別インク室３は、図１Ｃに示す他の個別インク室３と比べて、個別インク室３におけるＸ方向（インクが流れる方向）の長さが短い。
【００６５】
次に、上記構成のインクジェットヘッドの製造方法を説明する。
【００６６】
まず、図３に示すように、圧電部材１として、あらかじめ分極境界部１ａで分極方向が相反するように分極処理が施された基板を用意した。分極境界部１ａは、後にダイシングマシンにより溝加工を行う圧電部材１の面から、１５０μｍ離れた位置にある。
【００６７】
そして、ダイシングマシンのダイシングブレード１６を用いて、圧電部材１に溝を形成し、図４Ａ〜図４Ｃに示すように、圧電部材１に所定の間隔で深溝部３ａ（個別インク溝）と浅溝部５とを形成した。隣接する深溝部３ａの間に、隔壁３ｂを形成した。なお、溝の加工には、全てダイシングマシンを用いている。図４Ａは、圧電部材１の平面図を示し、図４Ｂは、図４ＡのＣ−Ｃ断面図を示し、図４Ｃは、図４ＡのＤ−Ｄ断面図を示す。
【００６８】
深溝部３ａにおいて、深さは約３００μｍ、幅は約１００μｍ、長さは約１ｍｍとした。深溝部３ａの深さを約３００μｍとすることにより、分極境界部１ａは深溝部３ａの深さ方向における中心付近に位置することとなる。
【００６９】
一方、浅溝部５は、幅約１００μｍ、深さ約２０μｍ、長さ約５００μｍである。浅溝部５は、ダイシングマシンによる加工の際に、ダイシングブレード１６の切り込み量を小さくすることにより容易に形成することができる。
【００７０】
次に、圧電部材１の溝加工を施した面に対してアルミニウムをスパッタリングにより成膜した後、圧電部材１の溝加工を施した面を５μｍほど研削した。この研削により、隔壁３ｂの上部に形成されたアルミニウム膜を除去した。このようにして、深溝部３ａの内壁と底面、さらに浅溝部５の内壁と底面にだけアルミニウム膜を残すことができる。
【００７１】
浅溝部５の内壁および底面に成膜したアルミニウム膜と、深溝部３ａの内壁および底面に成膜されたアルミニウム膜とは電気的に接続されている。さらに、浅溝部５の内壁および底面に成膜されたアルミニウム膜は、後の工程で、外部から駆動電圧を印加するための電圧印加機構と電気的に接続される。
【００７２】
電圧印加機構は制御ＰＣと接続され、印加する電圧を制御することができる。外部の電圧印加機構から浅溝部５の内壁及び底面に成膜されたアルミニウム膜を介して、深溝部３ａの内壁及び底面に成膜されたアルミニウム膜に電圧が印加され、隔壁３ｂがせん断変形することにより個別インク室３内に圧力波が発生してノズル孔６ａから液滴を吐出することができる。
【００７３】
続いて、図５Ａ〜図５Ｃに示すように、カバー部材２の本体部２０に、Ｚ方向の深さ約１ｍｍ、Ｘ方向の幅約１．６５ｍｍの共通インク溝４ａを形成した。本体部２０のＺ方向の厚さは、およそ２ｍｍである。Ｘ方向が０．１５ｍｍの幅の直方体の調整部材１９を、共通インク溝４ａに接着した。図５Ａは、カバー部材２の底面図を示し、図５Ｂは、図５ＡのＥ−Ｅ断面図を示し、図５Ｃは、図５ＡのＦ−Ｆ断面図を示す。
【００７４】
この調整部材１９を接着する位置は、両端から３番目のチャンネル（個別インク溝３ａ）とは交わらない位置とした。
【００７５】
そして、カバー部材２における共通インク溝４ａを形成した面に、接着剤を塗布して、圧電部材１の深溝部３ａを形成した面と、カバー部材２の共通インク溝４ａを形成した面とを接着した。
【００７６】
接着剤の塗布方法としては、金属ローラで接着剤を塗り広がらせる方法や、正確な膜厚で塗布することができるバーコータ方式が望ましい。本実施の形態では、バーコータ方式を用いた。このとき塗布した接着剤の厚さは、およそ５μｍである。
【００７７】
このように、カバー部材２を圧電部材１と接着することにより、図１Ｃに示すように、両端から３番目までのチャンネルの個別インク室３の長さは、０．８５ｍｍとなり、図１Ｂに示すように、両端から４番目以降のチャンネルの個別インク室３の長さは、１ｍｍとなる。
【００７８】
つまり、最も外側から３番目までのチャンネルの個別インク室３の容積は、０．０２５５ｍｍ３となり、両端から４番目以降のチャンネルの個別インク室３の容積は、０．０３ｍｍ３となって、両端から３番目までの個別インク室３の容積は、両端から４番目以降の個別インク室３の容積よりも小さくなる。
【００７９】
カバー部材２と圧電部材１を接着した状態において、共通インク室４が開口する面を、図６Ａに示し、個別インク室３が開口する面を、図６Ｂに示す。
【００８０】
図６Ａに示すように、切断箇所Ａをダイシングマシンによって切断することにより、ノズルプレート６を接着するノズル面１１を形成する。
【００８１】
このように切断箇所Ａで切断する理由は、圧電部材１とカバー部材２の接着時の位置ずれによる段差をノズル面１１に残さないためである。ノズル面１１に段差があった場合、ノズルプレート６のうねりとなり、ノズル孔６ａの開口する角度が変わるため、吐出した液滴の着弾精度を低下させる虞がある。
【００８２】
続いて、図６Ｂに示すように、２箇所の切断箇所Ｂを切断することにより、マニホールド１３（図７参照）を接着するマニホールド面１２を形成する。切断箇所Ｂで切断する理由も、マニホールド面１２に段差を形成しないためである。マニホールド面１２に段差があった場合、マニホールド１３とマニホールド面１２との接着面からインク漏れが発生する虞がある。
【００８３】
このようにして製造したインクジェットヘッドは、図２に示すように、平坦な形状のノズル面１１およびマニホールド面１２を有する。
【００８４】
その後、ノズル面１１にノズルプレート６を接着する。ノズルプレート６は、エキシマレーザによって加工された複数のノズル孔６ａを有し、各ノズル孔６ａは、複数の個別インク室３のそれぞれに連通し、液滴を外部に吐出する。
【００８５】
上述のように製造されたインクジェットヘッドには、例えば、図７に示すように、マニホールド面１２にマニホールド１３を接着する。マニホールド１３には、インク配管１４が接続されており、インク配管は、インクを貯蔵しているインクタンク１５に、接続されている。
【００８６】
インクタンク１５からインク配管１４へ、さらにインク配管１４からマニホールド１３を介して共通インク室４にインクが供給され、さらに共通インク室４から個別インク室３にインクが供給されて、ノズル孔６ａからインクが吐出される。
【００８７】
また、インクジェットヘッドの個別インク溝の金属膜に、外部から駆動電圧を印加するための電圧印加機構７を電気的に接続する。電圧印加機構７は、制御ＰＣ８に接続され、印加する電圧を制御される。
【００８８】
次に、上記構成のインクジェットヘッドの吐出特性（飛翔速度と吐出体積）の検査を説明する。上記構成のインクジェットヘッドを駆動し、インクの漏洩がないことを確認してから、吐出特性を検査した。
【００８９】
この検査システムの模式図を、図７に示す。まず、飛翔速度は、駆動波形に同期させた信号をトリガ信号として、液滴の吐出から１００μｓｅｃ後と４００μｓｅｃ後に、制御ＰＣ８に制御されたＬＥＤ９を、２回発光させ、飛翔している液滴１７を、ＣＣＤカメラ１０で撮像して、モニタ(図示しない)に表示させて観察した。このとき、１００μｓｅｃ後の液滴と４００μｓｅｃ後の液滴の距離が、３００μｓｅｃ間に飛翔している液滴１７が進んだ距離であるため、飛翔速度を算出することができる。
【００９０】
また、吐出体積は、一定周波数で吐出させながらインクジェットヘッドの下に配置した電子天秤１８に数万滴の液滴を吐出して、重量変化から算出した。
【００９１】
ここで、同時に吐出することができるチャンネル同士は、３個離れている。同時に吐出できるチャンネル、つまり同相チャンネル間の駆動周波数を、１０ＫＨｚとし、同時に吐出することができないチャンネル、つまり異相チャンネル間の駆動周波数を、３０ＫＨｚとした。このような駆動方法を、３相駆動とよぶ。
【００９２】
３相駆動により液滴１７が飛翔した状態について、図８を用いて説明する。同相チャンネル間の駆動周波数は、１０ＫＨｚであるため、あるチャンネルが液滴１７を吐出してから１００μｓｅｃ後に、同じチャンネルから次の吐出が行われる。また、異相チャンネル間の駆動周波数は、３０ＫＨｚであるため、３３μｓｅｃ毎に異相チャンネルから液滴が吐出される。
【００９３】
このようにして計測された飛翔速度と吐出体積の検査結果について、図９に示す。図９から分かるように、インクジェットヘッドから吐出された液滴の飛翔速度および吐出体積のばらつきが低減していることが確認できた。つまり、個別インク室３の容積を小さくすることにより、吐出した液滴の飛翔速度と吐出体積のばらつきを低減できることを確認した。
【００９４】
次に、比較例として、図１０Ａおよび図１０Ｂに示すカバー部材について、上述の本発明と同様の方法を用いて、飛翔速度および吐出体積を測定した。
【００９５】
図１０Ａおよび図１０Ｂに示すように、比較例としてのカバー部材１０２では、図５Ａの本発明のカバー部材２と比べて、調整部材１９がなく、共通インク溝１０４ａのＸ方向の幅が小さい点が相違する。つまり、共通インク溝１０４ａのＸ方向の幅は、約１．５ｍｍとなる。このため、カバー部材１０２と圧電部材１の個別インク溝とで形成される個別インク室の長さは、全て、１ｍｍとなって、個別インク室の容積は、全て。およそ０．０３ｍｍ３となる。
【００９６】
そして、上記カバー部材１０２を用いて作成されたインクジェットヘッドについて、飛翔速度および吐出体積の測定結果を図１１に示す。図１１から分かるように、両端から３番目までのチャンネルから吐出された液滴の飛翔速度は、４番目以降のチャンネルから吐出された液滴の飛翔速度よりも大きく、最も外側のチャンネルから吐出された液滴の飛翔速度は、最大であり５％程度大きかった。また、この両端から３番目までのチャンネルから吐出された液滴の吐出体積も、４番目以降のチャンネルの平均吐出体積よりも大きく、最も外側のチャンネルは、最大であり３．５％程度大きかった。
【００９７】
このように両端付近のチャンネルから吐出される液滴の飛翔速度および吐出体積が、両端付近以外のチャンネルのそれより大きいのは、両端付近のチャンネルと、両端付近以外のチャンネルとでは、残留圧力波による影響が異なるためである。
【００９８】
この残留圧力波による影響とは、あるチャンネルを吐出した際に発生した圧力波が、連通する共通インク室４を介して近接するチャンネルに影響を及ぼすことを指す。
【００９９】
隣接するチャンネル（個別インク室３）による残留圧力波による影響について、図１２を用いて説明する。図１２中の点線の矢印が、隣接するチャンネルから受ける残留圧力波による影響を表す。
【０１００】
両端付近以外のチャンネルでは、両側に無数にチャンネルが並んでいるため、両側から残留圧力波による影響を等しく受ける。しかし、両端付近のチャンネルは、端部側のチャンネルが少ないため、端部方向からの残留圧力波による影響が他方に比べて小さい。この端部側からと他方からの残留圧力波による影響の違いが飛翔速度や吐出速度の不均一さを生む。
【０１０１】
上記構成のインクジェットヘッドによれば、Ｙ方向の一方側の最も外側の個別インク室３から数えて３番目までの位置にある各個別インク室３の容積、および、Ｙ方向の他方側の最も外側の個別インク室３から数えて３番目までの位置にある各個別インク室３の容積は、Ｙ方向の一方側の最も外側の個別インク室３から数えて４番目以降で、かつ、Ｙ方向の他方側の最も外側の個別インク室３から数えて４番目以降に位置する個別インク室３の容積の平均よりも小さいので、全チャンネル（全個別インク室３）に対して同じ駆動電圧を印加した際に、３番目までの個別インク室３の容積変化を、それ以外の個別インク室３の平均容積変化よりも小さくすることができる。
【０１０２】
同時に吐出することができるチャンネルが３個離れているとき、最も外側から３番目までのチャンネルは、端部方向に同時に吐出できるチャンネルがないため、端部方向からは同相残留圧力波の影響を受けない。
【０１０３】
そして、最も外側から３番目までの、残留圧力波による影響が少ないチャンネルの個別インク室３の容積を、その他の個別インク室３の平均容積より小さくすることにより、最も外側から３番目までのチャンネルから吐出される液滴の飛翔速度および吐出体積は、その他のチャンネルから吐出される液滴の平均飛翔速度や平均吐出体積に近づき、吐出特性を均一化することができる。
【０１０４】
また、上記構成のインクジェットヘッドによれば、容積の小さい個別インク室３は、他の個別インク室３と比べて、個別インク室３におけるＸ方向の長さが短いので、ノズルプレート６を接着する面に開口している個別インク室３の開口部面積を、全て同じとしたまま、個別インク室３の容積を小さくすることができる。このため、ノズルプレート６接着の精度を上げる必要がなく歩留まりの低下を抑制できる。
【０１０５】
これに対して、ノズルプレート６を接着する面に開口する個別インク室３の開口部面積が小さくなると、その小さくなった個別インク室３の開口部に対応するノズル孔６ａを、位置合わせして接着する必要があるため、ノズルプレート６を接着するときに高い接着精度が必要となる。
【０１０６】
また、上記構成のインクジェットヘッドによれば、複数の個別インク室３は、Ｙ方向に互いに等間隔に配列されているので、ノズル孔６ａが開口する間隔が等間隔であるため、描画した液滴も等間隔となり、全てのチャンネルが描画に対して有効となる。
【０１０７】
（第２の実施形態）
図１３は、この発明のインクジェットヘッドの第２の実施形態を示している。上記第１の実施形態と相違する点を説明すると、この第２の実施形態では、カバー部材の形状が相違する。なお、その他の構造は、上記第１の実施形態と同じであるため、その説明を省略する。
【０１０８】
図１３に示すように、カバー部材２Ａは、底面からみて台形の調整部材１９Ａを有する。この調整部材１９Ａの斜辺部分により、最も外側の個別インク室３から数えて３番目に位置する個別インク室３から最も外側の個別インク室３に向かって、個別インク室３の容積が連続して減少する。
【０１０９】
このカバー部材２Ａの製造方法について説明する。
【０１１０】
まず、カバー部材２Ａに、上記第１の実施形態と同様の方法で、共通インク溝４ａを形成した。その後、Ｘ方向の幅が０．１５ｍｍである台形柱型の調整部材１９Ａを、台形面の下底辺（長辺側）が外向きになるように、共通インク溝４ａに接着した。
【０１１１】
この調整部材１９Ａは、最も外側のチャンネルとは交わらず、最も外側から４番目のチャンネルは台形面の上底辺（短辺側）と交わるように位置決めを行って接着した。このようにして加工したカバー部材２Ａを圧電部材１と接着することにより、最も外側のチャンネルから、最も外側から４番目までの個別インク室３の長さを、０．８５ｍｍ、０．９ｍｍ、０．９５ｍｍ、１ｍｍと連続的に変化させることができる。最も外側から５番目以降のチャンネルの個別インク室３の長さは１ｍｍである。
【０１１２】
つまり、個別インク室３の容積は、最も外側の個別インク室３から順に、０．０２５５ｍｍ３、０．０２７なりｍｍ３、０．０２８５ｍｍ３、０．０３ｍｍ３となる。最も外側から５番目以降の個別インク室３の容積は、０．０３ｍｍ３である。
【０１１３】
このインクジェットヘッドに対して、上記第１の実施形態と同様の方法を用いて、飛翔速度および吐出体積を測定した。インクジェットヘッドの測定結果を、図１４に示す。
【０１１４】
図１４から分かるように、インクジェットヘッドから吐出された液滴の飛翔速度および吐出体積のばらつきが低減していることが確認できた。つまり、個別インク室３の容積を、最も外側のチャンネル方向に連続して小さくすることにより、より飛翔速度と吐出体積を均一化できることが確認した。
【０１１５】
上記構成のインクジェットヘッドによれば、最も外側の個別インク室３から数えて３番目に位置する個別インク室３から最も外側の個別インク室３に向かって、個別インク室３の容積が連続して減少するので、連続して変化する残留圧力波の影響に応じて、個別インク室３の容積を連続して変化させることにより吐出特性を均一化することができる。
【０１１６】
例えば、最も外側のチャンネルでは、端部方向からは同相残留圧力波も異相残留圧力波も受けない。一方、最も外側のチャンネルから３番目のチャンネルでは、端部方向からは異相残留圧力波の影響は受けるが同相残留圧力波の影響は受けない。このため、残留圧力波による影響は、最も外側のチャンネルが最も小さく、外側のチャンネルから数えて３番目のチャンネルに向かって連続して増加していく。このように、連続して変化する残留圧力波に応じて、個別インク室３の容積も連続して変化させることにより、吐出特性を均一化することができる。
【０１１７】
（第３の実施形態）
次に、上記第１、上記第２実施形態とは相違するインクジェットヘッドについて、説明する。
【０１１８】
まず、個別インク室の長さのみ、幅のみ、深さのみを変更させた圧電部材を作製した。それぞれの圧電部材に、上記第１の実施形態と同じ方法で、図１０Ａのカバー部材１０２を貼り合わせて、インクジェットヘッドを作製した。
【０１１９】
個別インク室３の幅を変える方法としては、ダイシングブレードの幅を薄くすることで対応した。また、ダイシングブレードの厚みは変えずに、一つの深溝部３ａに対してのダイシングブレードの走査回数を変えることにより幅が異なる深溝部（個別インク溝）３ａを形成することもできる。個別インク室３の深さは、ダイシングブレードの切り込み量を小さくして深溝部３ａを浅くした。
【０１２０】
このようにして個別インク室３の容積を変更したインクジェットヘッドに対して、上記第１の実施形態と同様の方法を用いて、吐出した液滴の飛翔速度および吐出体積を測定した。
【０１２１】
この結果から求められた、各項目の飛翔速度変化率をＸ軸、吐出体積変化率をＹ軸としたプロットを図１５に示す。図１５には、個別インク室３の容積を変えずに、個別インク室３に対応したノズル孔６ａにおける、吐出方向における開口面積を変化させた場合の飛翔速度と吐出速度の変化についても、表している。
【０１２２】
図１５中の傾き１の直線に傾きが近いパラメータほど、吐出した液滴の飛翔速度への影響と吐出体積への影響とが同程度あることを表している。つまり、図１５の傾きが１より大きい項目は、吐出した液滴の飛翔速度よりも吐出体積に大きく影響を及ぼす項目である。
【０１２３】
そして、残留圧力波による影響が異なるために発生する飛翔速度の増加率が、吐出体積の増加率よりも大きいような場合では、傾きは１よりも小さい方が好ましい。図１５から判断して、個別インク室３の幅もしくは深さを変える、つまり個別インク室３のインクの流れる方向に対しての断面積を小さくするほうが、個別インク室３の長さを変えるよりも、傾きが小さいため、飛翔速度と吐出体積の均一化に好ましいことが分かった。
【０１２４】
ただし、個別インク室３の断面積を変えても、傾きは１よりも小さくなることはなく、個別インク室３の容積変化だけでは飛翔速度と吐出体積の両方に対してある程度は均一化することはできるが、完全に両方を均一にすることはできないことが分かった。
【０１２５】
一方で、ノズル孔６ａの開口面積に関しては、傾きが負であり、ノズル孔６ａの開口面積を変えることにより、吐出した液滴の飛翔速度および吐出体積の両方を減少させることが不可能であることが分かった。
【０１２６】
しかしながら、個別インク室３の容積変化と、ノズル孔６ａの液滴吐出方向の開口面積変化を組み合わせることにより、飛翔速度の変化率と吐出体積の変化率との関係を調整することができる。
【０１２７】
例えば、図１６Ａに示すように、個別インク室３の深さとノズル孔６ａの開口面積の関係をもつインクジェットヘッドの場合には、飛翔速度の変化率と吐出体積の変化率は、図１６Ｂに示すように、傾きはほぼ１となる。
【０１２８】
つまり、飛翔速度と吐出体積の変化率の傾きは、そのインクジェットヘッド構造にあわせて、個別インク室３の容積とノズル孔６ａの開口面積を変化させることで、任意の傾きとすることが可能である。つまり、個別インク室３の容積を小さくし、対応するノズル孔６ａの開口面積を大きくすることで、飛翔速度と吐出体積の両方を均一化することができることがわかった。
【０１２９】
そこで、この第３の施形態のインクジェットヘッドの構成について図１７を用いて説明する。インクジェットヘッドでは、最も外側のチャンネルから３番目のチャンネルまでの個別インク室３の深さを、最も外側のチャンネルの個別インク室３の深さが最も小さくなるように連続して小さくした。このとき、最も外側のチャンネルの個別インク室３の深さは、全個別インク室３の深さの平均である約３００μｍよりも５％程度小さい２８５μｍとした。
【０１３０】
さらに、容積を小さくした個別インク室３に対応するノズル孔６ａの開口面積を、最も外側のチャンネルのノズル孔６ａが最も大きくなるように連続して大きくした。このとき、最も外側のチャンネルに対応するノズル孔６ａの開口面積は、全チャンネルのノズル孔６ａの開口面積の平均５００μｍ２よりも１０％程度大きくした。
【０１３１】
要するに、このインクジェットヘッドでは、カバー部材２Ｂとして、図１０Ａのカバー部材１０２を用い、圧電部材１Ａとして、深溝部３ａの深さを変化させ、ノズルプレート６Ａとして、ノズル孔６ａの大きさを変化させている。
【０１３２】
このようにして作製したインクジェットヘッドの飛翔速度および吐出体積の検査結果を図１８に示す。吐出した液滴の飛翔速度および吐出体積の両方を均一化することができていることが確認できた。
【０１３３】
上記構成のインクジェットヘッドによれば、容積の小さい個別インク室３は、他の個別インク室３と比べて、個別インク室３におけるＸ方向に直交する平面と交わる面積が小さいので、個別インク室３の断面積を変えることによって、個別インク室３の容積を変化させている。この場合、吐出する液滴の飛翔速度と吐出体積のそれぞれに与える影響がほぼ等しくなるため、飛翔速度と吐出体積の両方をより均一化することができる。また、このような加工は、加工に使用するダイシングブレードの厚みや切り込み量を変えることで比較的簡単に加工することができる。
【０１３４】
また、容積の小さい個別インク室３は、他の個別インク室３と比べて、個別インク室３におけるＸ方向およびＹ方向に直交するＺ方向の深さが浅いので、吐出した液滴の飛翔速度と吐出体積に与える影響の差が小さい。このため、吐出した液滴の飛翔速度と吐出体積の両方を均一化することができ、且つ、使用するダイシングブレードの切り込み量を変えるだけで非常に容易に加工することができる。
【０１３５】
また、容積の小さい個別インク室３に連通するノズル孔６ａの開口面積は、他の個別インク室３に連通するノズル孔６ａの開口面積の平均よりも大きいので、容積を小さくした個別インク室３に、大きい開口面積のノズル孔６ａを対応させることで、飛翔速度の変化率と吐出体積の変化率を任意に調整することができて、飛翔速度と吐出体積の両方をより均一にすることができる。
【０１３６】
なお、この発明は上述の実施形態に限定されない。例えば、本実施形態では、最も外側から３番目のチャンネルの個別インク室３の容積までを変化させているが、これに限られるものではない。最も外側のチャンネルだけでも同様の効果が得られるし、最も外側から３番目以降のチャンネルの容積を変えることによって、この効果が失われることはない。
【０１３７】
つまり、Ｙ方向の両側で最も外側に位置する個別インク室のうちの少なくともＹ方向の一方側の個別インク室の容積が、この少なくともＹ方向の一方側の個別インク室を除いた他の個別インク室の容積の平均よりも小さくてもよい。
【０１３８】
また、Ｙ方向の両側の個別インク室の容積が、このＹ方向の両側の個別インク室を除いた他の個別インク室の容積の平均よりも小さくてもよい。
【０１３９】
また、Ｙ方向にｎ個（ｎは自然数）ずつ離れた位置にある個別インク室の全てが、同時に、液滴を吐出する状態で、少なくともＹ方向の一方側の個別インク室に関して、最も外側の個別インク室から数えてｎ番目までの位置にある各個別インク室の容積が、最も外側の個別インク室から数えて（ｎ＋１）番目以降に位置する個別インク室の容積の平均よりも小さくてもよい。
【０１４０】
また、本実施形態では、シェアモード型のインクジェットヘッドについて比較を行っているが、これに限られるものではない。
【図面の簡単な説明】
【０１４１】
【図１Ａ】本発明のインクジェットヘッドの一実施形態を示す斜視図である。
【図１Ｂ】図１ＡのＡ−Ａ断面図である。
【図１Ｃ】図１ＡのＢ−Ｂ断面図である。
【図２】インクジェットヘッドのノズルプレートを外した状態を示す斜視図である。
【図３】溝形成を説明する斜視図である。
【図４Ａ】圧電部材の平面図である。
【図４Ｂ】図４ＡのＣ−Ｃ断面図である。
【図４Ｃ】図４ＡのＤ−Ｄ断面図である。
【図５Ａ】カバー部材の平面図である。
【図５Ｂ】図５ＡのＥ−Ｅ断面図である。
【図５Ｃ】図５ＡのＦ−Ｆ断面図である。
【図６Ａ】インクジェットヘッドの切断位置Ａを説明する側面図である。
【図６Ｂ】インクジェットヘッドの切断位置Ｂを説明する側面図である。
【図７】インクジェットヘッドの吐出特性検査のシステムを示す簡略構成図である。
【図８】インクジェットヘッドの駆動状態を説明する説明図である。
【図９】インクジェットヘッドの検査結果を示すグラフである。
【図１０Ａ】比較例としてのカバー部材の平面図である。
【図１０Ｂ】図１０ＡのＧ−Ｇ断面図である。
【図１１】比較例としてのインクジェットヘッドの検査結果を示すグラフである。
【図１２】残留圧力波を説明する説明図である。
【図１３】他のカバー部材の平面図である。
【図１４】他のインクジェットヘッドの検査結果を示すグラフである。
【図１５】各パラメータの飛翔速度変化率と吐出体積変化率の関係を表すグラフである。
【図１６Ａ】個別インク室の深さに対応したノズル開口面積を表すグラフである。
【図１６Ｂ】各パラメータの飛翔速度変化率と吐出体積変化率の関係を表すグラフである。
【図１７】他のインクジェットヘッドを示す正面図である。
【図１８】他のインクジェットヘッドの検査結果を示すグラフである。
【符号の説明】
【０１４２】
１，１Ａ  圧電部材
１ａ  分極境界部
２，２Ａ，２Ｂ  カバー部材
３  個別インク室
３ａ  深溝部（個別インク溝）
３ｂ  隔壁
４  共通インク室
４ａ  共通インク溝
５  浅溝部
６，６Ａ  ノズルプレート
６ａ  ノズル孔
７  電圧印加機構
８  制御ＰＣ
９  ＬＥＤ
１０  ＣＣＤカメラ
１１  ノズル面
１２  マニホールド面
１３  マニホールド
１４  インク配管
１５  インクタンク
１６  ダイシングブレード
１７  飛翔している液滴
１８  電子天秤
１９，１９Ａ  調整部材
２０  本体部
【図１Ａ】
2010105334.tif 000003
【図１Ｂ】
2010105334.tif 000004
【図１Ｃ】
2010105334.tif 000005
【図２】
2010105334.tif 000006
【図３】
2010105334.tif 000007
【図４Ａ】
2010105334.tif 000008
【図４Ｂ】
2010105334.tif 000009
【図４Ｃ】
2010105334.tif 000010
【図５Ａ】
2010105334.tif 000011
【図５Ｂ】
2010105334.tif 000012
【図５Ｃ】
2010105334.tif 000013
【図６Ａ】
2010105334.tif 000014
【図６Ｂ】
2010105334.tif 000015
【図７】
2010105334.tif 000016
【図８】
2010105334.tif 000017
【図９】
2010105334.tif 000018
【図１０Ａ】
2010105334.tif 000019
【図１０Ｂ】
2010105334.tif 000020
【図１１】
2010105334.tif 000021
【図１２】
2010105334.tif 000022
【図１３】
2010105334.tif 000023
【図１４】
2010105334.tif 000024
【図１５】
2010105334.tif 000025
【図１６Ａ】
2010105334.tif 000026
【図１６Ｂ】
2010105334.tif 000027
【図１７】
2010105334.tif 000028
【図１８】
2010105334.tif 000029
【手続補正書】
【提出日】平成22年1月22日(2010.1.22)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
Ｘ方向に延在してＸ方向に交差するＹ方向に互いに間隔をおいて配列された複数の個別インク室と、
上記各個別インク室に対応して配置され上記各個別インク室に連通する複数のノズル孔と
を備え、
Ｙ方向の両側で最も外側に位置する上記個別インク室のうちの少なくともＹ方向の一方側の上記個別インク室の容積は、この少なくともＹ方向の一方側の個別インク室を除いた他の上記個別インク室の容積の平均よりも小さく、
Ｙ方向にｎ個（ｎは自然数）ずつ離れた位置にある上記個別インク室の全てが、同時に、液滴を吐出することができる構造で、
上記少なくともＹ方向の一方側の個別インク室に関して、最も外側の上記個別インク室から数えてｎ番目までの位置にある上記各個別インク室の容積は、上記最も外側の個別インク室から数えて（ｎ＋１）番目以降に位置する上記個別インク室の容積の平均よりも小さいことを特徴とするインクジェットヘッド。
【請求項２】
請求項１に記載のインクジェットヘッドにおいて、
Ｙ方向の両側の個別インク室の容積は、このＹ方向の両側の個別インク室を除いた他の上記個別インク室の容積の平均よりも小さいことを特徴とするインクジェットヘッド。
【請求項３】
請求項１または２に記載のインクジェットヘッドにおいて、
上記Ｙ方向の一方側の最も外側の個別インク室から数えてｎ番目までの位置にある上記各個別インク室の容積、および、上記Ｙ方向の他方側の最も外側の個別インク室から数えてｎ番目までの位置にある上記各個別インク室の容積は、上記Ｙ方向の一方側の最も外側の個別インク室から数えて（ｎ＋１）番目以降で、かつ、上記Ｙ方向の他方側の最も外側の個別インク室から数えて（ｎ＋１）番目以降に位置する上記個別インク室の容積の平均よりも小さいことを特徴とするインクジェットヘッド。
【請求項４】
請求項１から３の何れか一つに記載のインクジェットヘッドにおいて、
上記最も外側の個別インク室から数えてｎ番目に位置する個別インク室から上記最も外側の個別インク室に向かって、上記個別インク室の容積が連続して減少することを特徴とするインクジェットヘッド。
【請求項５】
請求項１から４の何れか一つに記載のインクジェットヘッドにおいて、
上記容積の小さい個別インク室は、他の上記個別インク室と比べて、上記個別インク室におけるＸ方向の長さが短いことを特徴とするインクジェットヘッド。
【請求項６】
請求項１から５の何れか一つに記載のインクジェットヘッドにおいて、
上記容積の小さい個別インク室は、他の上記個別インク室と比べて、上記個別インク室におけるＸ方向に直交する平面と交わる面積が小さいことを特徴とするインクジェットヘッド。
【請求項７】
請求項１から６の何れか一つに記載のインクジェットヘッドにおいて、
上記容積の小さい個別インク室は、他の上記個別インク室と比べて、上記個別インク室におけるＸ方向およびＹ方向に直交するＺ方向の深さが浅いことを特徴とするインクジェットヘッド。
【請求項８】
請求項１から７の何れか一つに記載のインクジェットヘッドにおいて、
上記容積の小さい個別インク室に連通する上記ノズル孔の開口面積は、他の上記個別インク室に連通する上記ノズル孔の開口面積の平均よりも大きいことを特徴とするインクジェットヘッド。
【請求項９】
請求項１から８の何れか一つに記載のインクジェットヘッドにおいて、
上記複数の個別インク室は、Ｙ方向に互いに等間隔に配列されていることを特徴とするインクジェットヘッド。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２７】
上記課題を解決するため、この発明のインクジェットヘッドは、
Ｘ方向に延在してＸ方向に交差するＹ方向に互いに間隔をおいて配列された複数の個別インク室と、
上記各個別インク室に対応して配置され上記各個別インク室に連通する複数のノズル孔と
を備え、
Ｙ方向の両側で最も外側に位置する上記個別インク室のうちの少なくともＹ方向の一方側の上記個別インク室の容積は、この少なくともＹ方向の一方側の個別インク室を除いた他の上記個別インク室の容積の平均よりも小さく、
Ｙ方向にｎ個（ｎは自然数）ずつ離れた位置にある上記個別インク室の全てが、同時に、液滴を吐出することができる構造で、
上記少なくともＹ方向の一方側の個別インク室に関して、最も外側の上記個別インク室から数えてｎ番目までの位置にある上記各個別インク室の容積は、上記最も外側の個別インク室から数えて（ｎ＋１）番目以降に位置する上記個別インク室の容積の平均よりも小さいことを特徴としている。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３０】
これに対して、全個別インク室の容積を同じにした場合、最も外側に位置するチャンネルは、端部側からの残留圧力波の影響がないため、全チャンネルに対して同じ駆動電圧を印加した場合には、最も外側に位置する個別インク室から吐出される液滴の飛翔速度や吐出体積が全チャンネルの平均の飛翔速度や吐出体積に対して大きくなる。このため、吐出特性が不均一になる。
また、Ｙ方向にｎ個ずつ離れた位置にある上記個別インク室の全てが、同時に、液滴を吐出する状態で、上記少なくともＹ方向の一方側の個別インク室に関して、最も外側の上記個別インク室から数えてｎ番目までの位置にある上記各個別インク室の容積は、上記最も外側の個別インク室から数えて（ｎ＋１）番目以降に位置する上記個別インク室の容積の平均よりも小さいので、同時に吐出することができるチャンネルがｎ個離れているとき、最も外側からｎ番目までのチャンネルは、端部方向に同時に吐出できるチャンネルがないため、端部方向からは同相残留圧力波の影響を受けない。
そして、最も外側からｎ番目までの、残留圧力波による影響が少ないチャンネルの個別インク室の容積を、その他の個別インク室の平均容積より小さくすることにより、最も外側からｎ番目までのチャンネルから吐出される液滴の飛翔速度および吐出体積は、全チャンネルから吐出された液滴の平均飛翔速度や平均吐出体積に近づき、吐出特性を均一化することができる。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３３
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３４
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３５
【補正方法】削除
【補正の内容】